灭火机器人论文消防神器

发布时间:2018-01-24
【摘要】:该文介绍了一款研发的灭火机器人其控制核心采用ATmega168v单片机以火焰传感器红外光电传感器组成检测系统利用直流电机做驱动机器人自带摄像功能,方便控制检测,根据坦克改装射击,爬坡,上山,走迷宫样样精通。

引言

 

一直以来,

恶劣环境下的工作一直影响着人们的身心健康,

很多人希望用机器来取代人

类繁杂的体力劳动,这种迫切的需要促使机器人诞生。此后,机器人广泛应用于各个领域。

我国从八十年代末就开始研制消防机器人了。

但是,

我国消防机器人的研究还处在初级阶段,

还有许多问题有待解决。

 

通过机器人比赛,

模拟火灾现场,

研制出能够用于这些场合的灭火机器人,

能够在恶劣

的环境下工作,

协助消防人员进行火灾的定位和灭火,

不仅能提高灭火的准确性,

还能保证

消防人员的安全,将有极大的社会意义。

引言

 

一直以来,

恶劣环境下的工作一直影响着人们的身心健康,

很多人希望用机器来取代人

类繁杂的体力劳动,这种迫切的需要促使机器人诞生。此后,机器人广泛应用于各个领域。

我国从八十年代末就开始研制消防机器人了。

但是,

我国消防机器人的研究还处在初级阶段,

还有许多问题有待解决。

 

通过机器人比赛,

模拟火灾现场,

研制出能够用于这些场合的灭火机器人,

能够在恶劣

的环境下工作,

协助消防人员进行火灾的定位和灭火,

不仅能提高灭火的准确性,

还能保证

消防人员的安全,将有极大的社会意义。

【引言 】:一直以来,恶劣环境下的工作一直影响着人们的身心健康,很多人希望用机器来取代人类繁杂的体力劳动,这种迫切的需要促使机器人诞生。此后,机器人广泛应用于各个领域。我国从八十年代末就开始研制消防机器人了,近年来我国已经研制出能够用于各种场合的灭火机器人,能够在恶劣的环境下工作,协助消防人员进行火灾的定位和灭火,不仅能提高灭火的准确性,还能保证消防人员的安全,将有极大的社会意义。
【正文】:该灭火机器人是可以很轻易地区分太阳光线和火源,采用的是气体灭火,泡沫灭火,多角度灭火,保证每次机器人找到火源后能地将其熄灭。一个通过智能程序和人工检测控制相结合的灭火机器人能在五分钟之内找到并控制火势。
据英国《每日邮报》报道,美国海军正在开发一款灭
火机器人。这款机器人身高约5英尺10英寸(约合1.778米),重约143磅(约合129.7斤),未来不久,它或许就将加入美国海军序列并在舰船上服役。近日在华盛顿举行的“海军未来军备科学与技术展”上,这款机器人对外作了展示。
在模拟的火灾场景中,这款机器人展示了穿越复杂地形,借助热成像技术识别过热设备并使用软管浇灭小型火灾的能力。
托马斯·麦克坎纳(Thomas McKenna)博士是美国海军研究办公室(ONR)下属“类人机器人互动与识别神经科学项目组”的主管。他说:“我们在这里展示一种类人机器人,其可以在船舶上运动,操作开关门或使用水管并借助感受器的帮助在浓烟中搜寻和导航。这种机器人设计的长远目标是使其能够提供帮助,让海上的船员们远离火灾的危险。”

研发

这种的机器人是由弗吉尼亚理工学研发的,是一种具有两足的类人型机器人。其正式的名称是“船舶自动灭火机器人”(SAFFiR)。其的机械结构设计使其具备人的运动能力,能够在复杂空间环境下展开快速行动。
布莱恩·莱特密尔(Brian Lattimer)是弗吉尼亚理工学机械工程学助理教授,他说:“要想在任何不平整的地面上平稳站立,尤其是依靠两足站立,都是非常困难的。整体动量控制让这款机器人得以优化其所有关节的位置,从而使其能够在不确定或不平稳的地面上保持重心稳定。”

装备

其身上安装的多种感受器,包括红外立体视野以及可旋转的激光探测和测距系统(LIDAR),使得这款机器人可以在浓烟中行动自如。另外它还经过专门设计,可以抵达的位置并自行使用水管。但在目前阶段这款机器人还必须依靠研制人员从计算机控制台发送全部指令。
莱特密尔表示:“这款机器人可以自动执行任务,但我们会安排操作员待命,随时准备介入机器人正在执行的任何任务。”
麦克坎纳还在计划资助一项更加的机器人设计方案,作为其长期研究资助计划的一部分。大致的蓝图包括为机器人升级经过强化的智能,通讯能力,速度,计算机能力以及电池续航能力等等。
他表示:“我们已经对其他一些可能可以安装到机器人身上的感受器进行了考察。”“举例而言,一名两足机器人可以进行船舶测量,探查是否存在腐蚀和泄露现象,并根据原始布局图判断船舱的形状是否发生了改变。通过承担这些耗费时间的任务,SAFFiR可以将船员从这些繁重的工作中解放出来,从而可以更好地投入他们的训练和技术工作中去。”
然而即便经过升级后的智能系统,SAFFiR机器人仍然智能从海员和防火控制员那里远程接受指令,并在发生火灾或其他危险事项时开展工作。麦克坎纳表示:“我们正在朝着建成‘人类-机器人协同团队’的方向努力。我们将这称作‘混合力量’,那就是人和机器人之间的紧密合作。
1、无生命损伤性。消防机器人作为一种无生命载体,在面临高温、有毒、缺氧和浓烟等各种危险复杂的环境时,在人力所不及之处可充分发挥其作用,大大减少消防人员伤亡。如若配备消防机器人,黄岛油库、“11.3”湖南衡阳大火酿成的悲剧本可以避免。 
2、可重复使用性。消防机器人作为一种特殊武器装备,在细心维护保养的同时,可反复多次使用,发挥其效能。 
3、人工智能性。现代机器人是人工智能、神经网络、计算机技术、自动控制、电力电子、模糊控制和机械工业等高端学科的结合体。而消防机器人作为特种机器人的一种,更是揉合了各项高新技术成果,机器人已是反应的技术先机与否的标志。各国政府技术部门、公司针对消防员面临日趋复杂的应急救援的环境,在目前人工智能已成熟的前提下,结合了其他各项高新技术,针对特殊情况开发出具有针对性的消防机器人。可根据现场实际情况,判断实际危险情况来源,进行数据收集、处理、传输反馈、灭火等工作。
【结论】灭火机器人的产生,不仅仅是科技的进步,更是社会人性化的象征。强的控火能力,不仅仅战胜了无情大火,更加保护了消防员的安全。科技进步一点点,世界跨出一大步。
 
 

本设计主要灭火机器人的制作与研究,小车以单片机为控制核心,加以

电源电路,机电驱动,光电传感电路,灭火风扇以及其它电路构成。电源电

路提供系统所需的工作电源

电机驱动芯片驱动电机控制小车的前后移

动和左右转向光电对管完成循迹和避障,光敏电阻传感器检测火焰,灭火风

扇进行灭火。

本设计制作的小车具有灭火功能,

达到了实验现场灭火的目的,

较好的完成了课题目标

 

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